纳米材料热电性能的第一性原理计算

本书是一本专门介绍纳米热电材料性能的第一性原理计算的专著。书中介绍了纳米热电材料的相关理论基础；系统介绍了第一性原理计算方法；着重描述了碳纳米管、石墨烯、硅烯与错烯、石墨快和石墨快纳米管、过渡金属硫系化合物、VA族二维材料和磷烯的热电输运特性；简要介绍了二维拓扑绝缘体的拓展研究；可为高性能纳米热电材料的设计提供参考。

吕树申，博士，中山大学材料学院教授、博士生导师。主要研究方向为新能源材料与技术、低维材料的制备与量化计算、优选热控材料及系统集成等，主持完成了国家自然科学基金面上项目及重大基础研究前期研究专项、广东省科技计划重大专项等多项研究课题。发表论文120余篇，获授权发明专利12项，作为主要成员获得广东省科学技术二等奖一项。

前言
第1章 纳米热电材料
1.1 纳米尺度热输运
1.2 热电转换
1.2.1 热电效应
1.2.2 热电优值与热电转换效率
1.2.3 高性能热电材料
1.3 低维碳材料
1.3.1 碳纳米管
1.3.2 石墨烯
1.3.3 石墨炔和石墨炔纳米管
1.4 新型二维材料
1.4.1 过渡金属硫系化合物
1.4.2 VA族材料
1.4.3 拓扑绝缘体
1.5 低维材料热输运的计算方法
1.5.1 分子动力学法
1.5.2 玻尔兹曼输运方程法
1.5.3 朗道公式法
参考文献
第2章 第一性原理计算方法
2.1 密度泛函理论
2.1.1 近似基础
2.1.2 Hohenberg―Kohn定理
2.1.3 Kohn.Sh锄方程
2.1.4 交换关联泛函
2.2 非平衡格林函数方法
2.2.1 电子.NEGF
2.2.2 声子.NEGF
2.3 第一性原理计算软件
2.3.1 QuantumESPRESSO
2.3.2 VASP
2.3.3 Siesta
2.3.4 Phonopy
2.3.5 Want
2.3.6 其他软件
参考文献
第3章 碳纳米管
3.I碳纳米管声子的透射系数
3.2 碳纳米管的热输运特性
3.2.1 温度、管径与CNT热导的关系
3.2.2 管长与CNT热导的关系
3.2.3 MWCNT的热导
3.2.4 电子对CNT热导的贡献
3.3 碳纳米管的热电输运特性
参考文献
第4章 石墨烯
4.1 石墨烯的透射系数
4.1.1 石墨烯的声子透射系数
4.1 。2石墨烯的电子透射系数
4.2 石墨烯的热输运特性
4.2.1 温度与石墨烯热导的关系
4.2.2 多层石墨烯的热导
4.2.3 基底对石墨烯热导的影响
4.2.4 电子对石墨烯热导的贡献
4.3 石墨烯的热电性能
4.3.1 石墨烯本身的热电性质
4.3 ？2 石墨烯一hBN超晶格(G.hBN)的热电性质
4.4 键―键连接石墨烯功能化条带
4.4.1 有机功能团连接
4.4.2 金属原子官能团连接
4.4.3 条带宽度的影响
4.5 硅烯与锗烯
4.5.1 二维单层结构
4.5.2 一维条带结构
参考文献
第5章 石墨炔和石墨炔纳米管
5.1 石墨炔
5.1.1 石墨炔的透射系数
5.1.2 石墨炔的热导
5.1.3 石墨炔的热电性质
5.2 石墨炔纳米管
5.2.1 石墨炔纳米管(GNT)的透射系数
5.2.2 石墨炔纳米管的声子热导
5.2.3 石墨炔纳米管的热电性质
参考文献
第6章 过渡金属硫系化合物的热电输运
6.1 二维单层与纳米管结构
6.1.1 电子结构
6.1.2 热电输运特性
6.1.3 管径的影响
6.2 WSe2纳米条带
6.2.1 体系结构
6.2.2 电子结构
6.2.3 声子谱与热导
6.2.4 高热电优值和边缘不规则效应
参考文献
第7章 VA族二维材料的热电输运
7.1 VA族二维材料的结构设计
7.2 VA族二维材料的输运特性
7.2.1 声子谱与热力学稳定性
7.2.2 电子结构
7.3 VA族二维材料的热电性能
7.3.1 热电因子分析
7.3.2 应力效应对热电性能的提升
7.4 磷烯
7.4.1 二维磷烯结构
7.4.2 一维磷烯结构
参考文献
第8章 二维拓扑绝缘体
8.1 体系结构
8.1.1 原子结.构
8.1.2 体系稳定性分析
8.2 自旋一轨道耦合作用
8.2.1 电子能带
8.2.2 拓扑不变量的计算
8.3 应力效应
8.4 一维纳米条带表面态
参考文献
附录一 名词释义
附录二 自编程序代码